2020届山东省高考物理压轴模拟试题（Word版附答案）

1 绝密★启用前 高考模拟试题 物 理 试 题 本试题卷共 8 页，18 题。全卷满分 100 分，考试用时 90 分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号 涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试 题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1．如图所示，倾角 θ=30°的光滑斜面足够大，斜面上 P 点到斜面底端的距离 l=3.5m。 现将一可视为质点的小球从 P 点以 1m／s 的速度在斜面所在的平面内抛出，已知重力加 速度 g=10m／s2，则小球运动至斜面底端的时间可能为 A．0．6s B．1．2s C．0．8s D．2．1s 2．2020 年 1 月 16 日环球网报道，银河航天首发星在酒泉卫星发射中心搭载快舟一号甲 运载火箭发射成功，成为中国首颗通信能力达 10 Gbps 的低轨宽带通信卫星。该卫星的 轨道高度为 200～2000 千米。则该卫星与地球同步卫星相比 A．向心加速度大 B．周期大 C．线速度小 D．角速度小 3．如图所示，光滑斜面倾角为 θ，固定挡板与斜面垂直，斜面与挡板之间放置一个半球 形物体 A，上面叠放着半径与物体 A 相同的 B 球，A、B 的质量分别为 m 和 3m，系统处 于静止状态。已知重力加速度为 g，则下列说法正确的是 A．如果θ=30°，物体 A 对斜面的压力大小为 B．如果θ=30°，B 球对挡板的压力大小为 mg C．如果给物体 A 施加沿斜面向上的力使其向上缓慢滑动， 则 B 球接触斜面前对挡板的压力逐渐增大 D．如果给物体 A 施加沿斜面向上的力使其向上缓慢滑动，则 B 球接触斜面前对物体 A 的压力逐渐减小 3mg2 4．新型冠状病毒在世界范围内的肆虐，给我们的生命财产造成了重大损失。为了杀死病 毒，预防传染，人们使用乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液(如图所示)，两者的主要成分都是 酒精，则下列说法正确的是 A．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，这是由 于酒精分子做布朗运动的结果 B．在房间内喷洒乙醇消毒液后，会闻到淡淡的酒味，与分 子运动无关 C．使用免洗洗手液洗手后，手部很快就干爽了，是由于液 体蒸发的缘故 D．使用免洗洗手液洗手后，洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中，内能不变 5．如图所示，在某匀强电场中有一个正六面体，边长 l=1m，已知 A、D、H、G 点的电 势分别为 、 、 、 ，则下列说法正确的是 A．F 点的电势为 14V B．B 点的电势为 6V C．匀强电场的场强大小为 8V／m，方向沿 DH 水平向右 D．匀强电场的场强大小为 V／m，方向沿 GD 斜向上 6．某兴趣小组用如图甲所示的电路探究光电效应的规律。根据实验数据，小刚同学作出 了光电子的最大初动能与入射光频率的关系图线如图乙所示，小娜同学作出了遏止电压 与入射光频率的关系图线如图丙所示。已知光电子的电荷量为 e，则下列说法正确的是 A．如果图乙、图丙中研究的是同一金属的光电效应规律，则 B．如果研究不同金属光电效应的规律，在图乙中将得到经过(b，0)点的一系列直线 C．如果研究不同金属光电效应的规律，在图丙中将得到一系列平行的倾斜直线 D．普朗克常量 7．在如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电流表、电压表都是理想电表，A、B 为 小灯泡，R1 为滑动变阻器，R2 为定值电阻，C 为电容很大的电容器，闭合开关 S 后小灯 泡均发光。现将滑动变阻器 R1 的滑片 P 向右缓慢滑动一段距离，则下列说法正确的是 6A Vϕ = 6D Vϕ = 14H Vϕ = 22G Vϕ = 8 2 ca e = a dh b ce = =3 A．电流表的示数减小 B．电压表的示数增大 C．小灯泡 A、B 均变亮 D．当电路稳定后，断开开关 S，小灯泡 A、B 均立刻熄灭 8．在空中的 O 点将一可视为质点的小球以速度 v0 水平抛出，经时间 t1 小球经过 P1 点， 速度方向偏转了 45°角；如果在 O 点将该小球以速度 3v0 水平抛出，经时间 t2 小球经过 P2 点，速度方向也偏转了 45°角，不计空气阻力，则下列说法正确的是 A．O 点到 P1 点和 O 点到 P2 点的水平距离之比为 1：9 B．O 点到 P1 点和 O 点到 P2 点的竖直距离之比为 1：3 C．小球经过 P1 点、P2 点时动能之比为 1：3 D．OP1、OP2 与水平方向夹角的正切值之比为 1：9 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中， 有多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．一列简谐横波在均匀介质中传播，t=0.1s 时的波形图如图甲所示，A、B 是介质中的 两个质点，质点 B 的振动图象如图乙所示。分析图象可知 A．波沿着 x 轴负方向传播 B．波速大小为 20m／s C．t=0．65s 时质点 B 的加速度为正向最大值 D．t=0．1s 到 t=0．5s 时间内质点 A 通过的路程为 0．8m 10．如图所示，物体 M 套在光滑水平直杆上，定滑轮上边缘与水平杆间的竖直距离为 h。 系在物体 M 上的细线跨过定滑轮与物体 N 相连，开始时定滑轮左侧连接物体 M 的细线 与水平方向的夹角为θ，将物体 N 由静止释放，其下落过程中不会落到地面。已知细线 无弹性且不计与滑轮间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是4 A．物体 N 下落过程中机械能守恒 B．物体 N 下落过程中细线的弹力不会一直大于物体 N 的重力 C．物体 N 下落过程中，其重力势能转化为物体 M 的动能 D．物体 M 运动到左侧滑轮正下方时速度最大 11．如图所示，发电厂的输出电压为 U，采用图示理想变压器输电，升压变压器原、副 线圈匝数比为 m，降压变压器原、副线圈匝数比为 n，输电导线的总电阻为 r，用户的工 作电压也为 U。下列说法正确的是 A．mn＞1 B．输电导线上损失的功率为 C．在用电高峰时，升压变压器的输出功率变大 D．同时增大 m、n 能够减小输电导线上损耗的功率 12．如图所示，间距 L=0．5m 的平行导轨竖直放置，导轨上端与电阻 R 连接，图中水平 虚线下方存在垂直导轨平面向外、磁感应强度大小 B=0．2T 的匀强磁场。现将质量 m=0．1kg 的导体棒从虚线上方 h1 处垂直于导轨由静止释放，经时间 t1 后导体棒进入磁场 且恰好以速度 v0 做匀速直线运动，匀速运动 t2=2s 后给导体棒施加一竖直向上的恒力 F=2N，并且由于磁感应强度发生变化回路中不再产生感应电流，再经过 t3=0．2s 导体棒 的速度减为零。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨和导体棒的电 阻不计，重力加速度 g=10m／s2，关于导体棒由静止释放到速度减为零的过 程，下列说法正确的是 A．v0=2m／s B．hl=2m C．回路中磁通量的最大值为 0．4Wb D．回路中产生的焦耳热为 4 J 第Ⅱ卷 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(6 分) 某实验小组用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力的关系。 (1)如图乙所示为实验中打出的一条纸带，纸带上相邻两个计数点之间还有 4 个点迹未标 出。已知所用电源的频率为 50Hz，由纸带上标出的数据可知小车的加速度大小为 a=____ _________________m／s2。 2 2 UP m r ∆ =5 (2)实验中保持小车的总质量 M 不变，若将力传感器的示数作为小车受到的合力 F。如果 根据实验数据作出的 F－a 图象如图丙所示，则图象未经过原点的原因是______________ ________________________；根据图丙中数据可知小车的总质量为______________kg。 14．(8 分) 某同学要测定一节干电池的电动势和内阻，实验室备有下列器材： A．干电池 E(电动势约为 1．5V、内阻约为 1．0Ω) B．电流表 A1(满偏电流为 1．5mA、内阻 RA1=20Ω) C．电流表 A2(量程为 0～0．3A、内阻约为 0．1Ω) D．滑动变阻器 R1(最大阻值为 10Ω、允许通过的最大电流为 2A) E．滑动变阻器 R2(最大阻值为 100Ω、允许通过的最大电流为 1A) F．定值电阻 R3=980Ω G．定值电阻 R4=4Ω H．开关 S、导线若干 (1)为了方便且能较精确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_______(填“R 1”或 “R2”)。 (2)实验室没有准备电压表，要把电流表改装成电压表，应选用电流表________(填“A1” 或“A2”)与定值电阻_________(填“R3”或“R4”)串联使用，改装后的电压表的量程为 _________V，其示数即为 U。 (3)实验中为了保护待测干电池、方便测量，可以将待测干电池与定值电阻________(填 “R3”或“R4”)串联作为“等效电源”来处理。 (4)根据实验数据画出“等效电源”的 U—I 图象如图所示，可知待测干电池的电动势 E=___________V，内阻 r=____________Ω。(保留两位有效数字)6 15．(8 分) 某建筑工人从高处向楼下运送细沙时，想出了一个巧妙的办法，如图所示，在树杈上的 O 点系一长度为 R 的轻质细绳，绳子另一端系铁钩(重力和大小忽略不计)，在阳台上 Q 点 拉直绳子并将铁钩勾住沙袋，OQ 与水平方向的夹角为θ=30°，将沙袋由静止释放，沙 袋运动到 O 点正下方 N 点时正好脱钩(脱钩过程中，沙袋无能量损失)，沿水平地面滑到 M 点停下。已知沙袋可视为质点，质量为 m，O、N 两点之间的距离为 R，M、N 两点之间 的距离为 2R，重力加速度为 g，空气阻力不计，求： (1)沙袋运动到 N 点时的速度大小； (2)沙袋运动到 N 点脱钩前瞬间绳子的张力大小及沙袋与地面间的动摩擦因数。 16．(8 分) 2020 年 3 月 4 日环球网消息，北京海关采样检测和排查转运地方检出核酸阳性病例 1 例， 图示为北京海关关员通过负压隔离单元对疑似病例进行隔离转运。北京海关使用的 FU—221 生物安全型负压隔离单元，内部尺寸为 2000mm×900mm×1800mm(长、宽、 高)，它不工作时为密闭状态，工作时通过顶部循环过滤的进、排气高效净化系统保证隔 离单元内为微负压环境及内部空气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同时保护周围人员 及周围环境不受病源体污染。已知大气压强 p0=1．0×105Pa，环境温度 t0=7℃，负压隔 离单元停止工作且温度 t=27℃时，内部压强比外界低 20Pa，空气视为理想气体，热力学 温度与摄氏温度之间的关系为 T=t+273K，求：(计算结果均保留两位有效数字) (1)负压隔离单元停止工作且内部温度与外界相同时的内部气体的压强； (2)已知温度为 0℃、大气压强为 1．0×l05Pa 时，空气的密度为 1．29kg／m3，计算负压 隔离单元停止工作且温度 t=27℃时内部空气的质量。7 17．(14 分) 如图所示，质量 m1=3kg 的长木板与质量 m2=1kg 的 光滑圆弧轨道紧靠在一起静止在光 滑水平面上，圆弧轨道的下端与长木板等高，上端与右侧的平台在同一水平面上。质量 m0=1kg 的滑块以水平速度 v0=10m／s 从左端滑上长木板，通过长木板后又滑上圆弧轨道， 当滑块滑离圆弧轨道最高点的瞬间，圆弧轨道撞上右侧平台。已知长木板长度 L=3．8m， 滑块与长木板间的动摩擦因数 μ=0．2，圆弧轨道半径 R=0．225m，重力加速度 g=10m／ s2。求： (1)滑块在长木板上运动的时间及刚滑离长木板时的速度大小； (2)分析滑块能否落在平台上；如果能够落在平台上，则计算它从离开圆弧轨道到落在平 台上所需时间。 1 48 18．(16 分) 如图所示，在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内存在垂直于坐标平面的匀强磁场(未画出)， 第二象限存在水平向左的匀强电场。质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子从第三象限无初 速度释放后，经电压为 U 的电场加速后从 P( ，0)点垂直 x 轴进入第二象限，然后 从 A(0，2L)点进入第一象限，又经磁场偏转后垂直 x 轴进入第四象限。不计粒子重力。 (1)求第二象限内电场强度的大小； (2)若第一象限内的磁场方向垂直于坐标平面向里，求磁场的磁感应强度大小； (3)若第一象限某矩形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度 大小取第(2)问计算结果，求矩形区域的最小面积。 3L−9 全国高考模拟试题 物理答案及解析 一、选择题 1．B 2．A 3．C 4．C 5．D 6．C 7．B 8．A 二、多项选择题 9．BD 10．BD 11．CD 12．ACD 三、非选择题 13．（1）1．98（2 分） （2）未平衡摩擦力（或平衡摩擦力不足，2 分） 0．8（2 分） 14．(1)R1(1 分) (2)A1(1 分) R3(1 分) 1．5(或 0～1．5，1 分) (3)R4(2 分) (4)1．5(1 分) 1．2(1 分) 15．【解析】(1)沙袋由静止释放后先竖直下落，绳子张紧后做圆周运动，如图所示 沙袋竖直下落过程中，由机械能守恒定律有 (1 分) 解得 绳子张紧后，沿半径方向的速度消失，沿圆弧切线方向的速度 (1 分) 此后沙袋做圆周运动，从绳子张紧位置运动至 N 点过程，由机械能守恒定律有 (1 分) 解得 (1 分) (2)沙袋运动到 N 点脱钩前，根据牛顿运动定律有 (1 分) 212 sin 2mg R mvθ× = 2v gR= 1cos 62v v gRθ= =⊥ 2 2 1 1 1(1 sin ) 2 2mgR mv mvθ− = − ⊥ 1 1 102v gR= 2 1vT mg m R − =10 可得绳子的张力 (1 分) 由能量守恒定律有 (1 分) 解得μ=0．625 (1 分) 16．【解析】(1)以负压隔离单元内部气体为研究对象，初状态 T1=300K，p1=99980Pa；末 状态 T2=280K，根据查理定律得 (2 分) 代人数据得 p2≈0.93×105Pa (2 分) (2)负压隔离单元内部气体初状态 V1=2000mm×900mm×1800mm=3．24rn3，T1=300K， p1=99980Pa 。设其在 T3=273K ，p3=1 ．0 ×10 5Pa ，没有束缚条件下的体积为 V3 ，则 (2 分) 代人数据解得 V3≈2．95rn3 (1 分) 所以其质量为 m=V3ρ≈3．8kg (1 分) 17．【解析】(1)滑块在长木板上运动时的加速度 a0= (1 分) 滑块在长木板上运动时长木板的加速度 (1 分) 设滑块在长木板上经时间 t1 离开，则有 (1 分) 解得 t1=0．4s (1 分) 滑块刚滑离长木板时的速度大小 v0＇=v0－a0t1=9．2m／s (2 分) (2)滑块刚滑离长木板时长木板及圆弧轨道的速度大小 v1=a1t1=0．2m／s (1 分) 滑块滑上圆弧轨道的过程中两者在水平方向上动量守恒，当滑块滑到圆弧轨道顶端瞬间 两者水平方向的速度相同，设此时水平方向速度大小为 v 水，有 m0v0＇+m2v1=(m0+m2)v 水 (1 分) 解得 v 水=4．7m／s (1 分) 设滑块滑到圆弧轨道顶端瞬间滑块竖直方向的速度大小为 vy，根据机械能守恒定律有 (1 分) 解得 vy=6m／s (1 分) 7 2t mg= 2 1 12 = 2mg R vµ 1 2 1 2 p p T T = 3 31 1 1 3 p VpV T T = 20 0 2m g m sm µ = ／ 20 1 1 2 0.5m ga m sm m µ= =+ ／ 2 2 0 1 0 1 1 1 1 1 2 2v t a t a t L− − − 2 2 2 2 2 2 1 0 0 0 2 0 1 1 1 1 ( )2 2 2 2 ym v m v m gR m v m v v+ = + + +水 水＇11 滑块离开圆弧轨道后水平方向保持速度 v 水=4．7m／s 不变，所以它能够落在平台上(1 分) 根据运动的合成与分解的知识可知它从离开圆弧轨道到落在平台上的运动时间为 (2 分) 18．【解析】(1)设粒子从 P 点进入电场的速度大小为 v0，则 (1 分) 粒子进入电场后做类平抛运动，水平方向有 (1 分) 竖直方向有 2L=v0t (1 分) 其中 (1 分) 联立解得 (1 分) (2)粒子进入第一象限的匀强磁场后，做匀速圆周运动，如图所示 由 得 （1 分） 解得θ=60° （1 分） 则粒子进入磁场中的速度为 (1 分) 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为 r，则有 (1 分) 解得 (1 分) 由洛伦兹力提供向心力得 (1 分) 2 1.2yvt sg = = 2 0 1 2qU mv= 213 2L at= qEa m = 3UE L = 0 tan xv v θ = tan 3θ = 0 02cos60 vv v= =° cos30 OA r ° = 4 3 3r L= 2vqvB m r =12 联立解得 (1 分) (3)磁感应强度大小不变，粒子做匀速圆周运动的半径大小不变，即 ，画出粒 子轨迹示意图如图所示 由几何关系可知粒子偏转 240°，所以矩形的长边为 (1 分) 宽边 (1 分) 则最小面积为 (2 分) 6 2 mUB L q = 4 3 3r L= 8 32 3a r L= = cos60 2 3b r r L= + ° = 2 min 16S ab L= =